非真实感绘制技术研究

在计算机图形学30余年的发展历史中,真实感绘制一直是贯穿其中的主旋律.随着真实感图形趋向于具有更强的真实感并提供更贴近现实世界的场景时,研究者们意识到,在有些时候人们反而需要由计算机来生成一些不同于真实感的图形,非真实感绘制技术就由此产生了.而本文主要是来研究有关非真实感图形图像技术.     

非真实感绘制技术研究

自20世纪90年代中期开始,非真实感绘制逐渐成为计算机图形学的研究热点之一.本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,详细论述了非真实感绘制的特点、分类、及应用.并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法.在此基础上探讨了非真实感绘制技术现存在的难点以及未来的发展趋势.     

基于非真实感绘制技术的实时阴影渲染

在基于非真实感绘制的实时场景渲染过程中,为了达到更逼真的效果,三维物体在光照作用下产生的阴影需要被实时绘制并能够体现设计者的风格。本文利用现代可编程图形显示硬件技术,提出了一种基于阴影线算法的阴影绘制方法,与采用传统的阴影图方法绘制阴影的效果相比较,该方法具有更好的艺术效果。     

一种基于笔触的非真实感绘制算法的研究

传统的非真实感绘制仅仅能够表达图像中目标的形状和颜色信息,对图像中细节的变化不能很好地处理,本文提出一种新的笔触绘制的算法,自适应笔触分布算法,这种算法通过使用源图像的亮度图像的形态学边缘连接强度来指导笔触的放置,使得笔触分布能够随着源图像中细节的丰富程度而自适应变化。     

基于图像分割和仿射变换的真实感枫树绘制方法

提出了一种基于图像分割和仿射变换的真实感枫树绘制方法。该方法采用图像分割技术和形态学方法由真实枫叶获取枫叶的二值化掩模,然后在掩模的作用下,采用仿射变换在枫树枝上绘制不同形状和大小的具有真实纹理的枫叶。实验表明,采用该方法绘制的枫树枝,不仅很好地表现了枫树叶的形状,还保留了枫树叶的真实纹理。该方法可以推广到绘制任何真实感的植物。     

基于图像的铅笔画绘制技术

介绍了基于图像的铅笔画绘制技术的研究进展,分析了几种常用的基于图像的铅笔画绘制算法;研究了基于图像的铅笔画绘制技术的算法,首先对输入图像进行适当的预处理,从原图像生成白噪声图像,将原图像按纹理特征做区域分割,其次对白噪声图像做卷积操作,采用边缘检测算子提取原图像的轮廓线,最后对卷积所得图像与轮廓线图进行融合得到最终的铅笔画效果图.     

铅笔画模拟绘制研究综述

铅笔画模拟绘制是非真实感绘制中的一个重要研究方向。本文从国内外已有研究进行探讨,根据4种不同的分类方法对现有研究进行比较,总结出其中存在的不足,结论可为未来的研究方向提供参考。     

非真实感水彩画仿真中颜色模型的研究

在非真实感水彩画仿真中,颜色模型的选取对整个水彩画的仿真效果起到了重要作用。根据对多种颜色模型特点的研究及水彩画仿真过程中主要特点的研究,实验结果证明选取在RGB和HSV颜色模型内进行仿真,使水彩画边缘暗色化、颜料扩散、流动图案以及纸张纹理等特征达到了更理想的效果。     

基于唐卡图像的抽象化绘制方法研究

唐卡图像的抽象化是用非真实感技术表现唐卡的一种形式。根据唐卡图像线条和色彩的特点,提出一种抽象化绘制方法。首先,根据唐卡RGB颜色空间的梯度提出粗略的轮廓,以此为输入对其进行边缘切向流构造,在此基础上进行基于高斯差分滤波提取平滑的唐卡线条画;与此同时,对唐卡图像进行双边滤波、剔除干扰信息并模糊化图像;然后将线条画和模糊的图像进行融合。针对不同的唐卡图像进行实验,结果显示该方法能对唐卡图像进行有效、高质量的抽象化处理。     

卡通画的非真实感绘制技术

提出了一种无需专门的硬件,无需用户参与,直接对原图像进行操作的卡通画渲染方法。该方法使用双边滤波器对输入图像进行抽象化,修改视觉上重要特征的对比度,然后对抽象化的图像进行色彩量化来模拟卡通画的着色风格。为提高结果的可视化程度,对图像进行风格化边缘提取,最后将色彩量化后的图像与风格化边缘图进行融合。     

按色差矩关系分配笔画的图像渲染方法

提出了一种对彩色相片进行渲染的方法,使得其输出效果接近艺术家徒手做图效果.在笔画生成算法中,通过分析彩色图像象素邻域在CIE-Lu*v*颜色空间的色差图的0~2阶矩,得出表达源图像的彩色笔画的分布及笔画参数.然后用α混合按先绘制粗笔画,后绘制细笔画得出渲染图.     

Image Based Rendering under Varying Illumination

A new approach for photorealistic rendering of a class of objects at arbitrary illumination is presented. The approach of the authors relies entirely on image based rendering techniques. A scheme is utilized for re-illumination of objects based on linear combination of low dimensional image representations. The minimum rendering condition of technique of the authors is three sample images under varying illumination of a reference object and a single input image of an interested object. Important properties of this approach are its simplicity, robustness and speediness. Experimental results validate the proposed rendering approach.     

基于点的绘制方法研究

提出一种基于点数据的非网格绘制方法,对点数据不需进行网格化.如果已知点的法向,则对点数据直接进行绘制;如果不知点的法向,则通过近似计算,获取绘制时所需要的法向量.对绘制时可能由于点密度不足而产生的空洞,提出一种对点数据进行局部加密的方法加以解决,并模拟画家的绘画手法对由点数据生成的图像进行处理,以增强视觉效果.     

一个基于笔划和多重绘制的树木生成模型及其实现

针对以虚拟景物或艺术作品生成为目的的非真实感图形绘制,提出了一个基于笔划与多重绘制的树木生成模型,该模型能使绘制者在多重绘制中选择合适的树叶笔刷模型以及它的参数,反复优化笔刷的粘贴位置直到获得满意的树木形态,从而绘制出具有明显手绘国画风格的作品．方法对运用笔划绘制技术实现非真实感艺术作品创作也是一种很好的尝试．     

一种基于扫描线的卡通画仿真新方法

通过分析卡通画的艺术特点,提出一种基于扫描线的卡通风格渲染方法,首先对用户输入的图像进行边缘检测提取出轮廓,然后进行颜色的均一化处理,最后得到具有卡通风格的结果图像.为了满足本算法的要求,提出了基于直方图的边缘检测参数的计算和基于扫描线的颜色处理两个算法,能够自动、实时地完成渲染过程.实验结果表明,本方法的渲染效果更接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于卡通动画和个性化照片等领域的应用.     

基于矢量场自适应采样算法的图像体绘制技术

针对医学数据体绘制的特点,研究了体数据矢量场的变化特征,分析了采样频率与矢量场的关系,提出基于矢量场的自适应采样算法,对重建图像贡献最大的数据区域采用高频采样,对其贡献小的数据区域采用低频采样,从而自适应地控制采样步长,提高了重建性能.研究结果表明,自适应采样算法在重建效果不受影响的前提下,将重建速度提高约30％～60％.     

使用Light Field Rendering实现森林的实时渲染及光照算法

森林的实时渲染及光照是视景系统中的一个难题.基于图像的渲染方法(IBR)由于渲染速度与模型复杂度无关,被广泛应用于场景重建.基于光流场(Light Field Rendering)的IBR技术,提出一种迭代投射算法来进行外形重建,实现了具有实时光影特征的森林效果.实验表明该算法结合了传统迭代、投射算法各自的优点,在质量和效率方面取得了平衡.